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Atmega16의 ATmega16 핀 기능
VCC 전원 공급 장치 양극
GND 전원 접지
포트 A(PA7..PA0)
포트 A는 A/로 사용됩니다. D 컨트롤러의 아날로그 입력을 변환합니다. 포트 A는 프로그래밍 가능한 내부 풀업 저항이 있는 8비트 양방향 I/O 포트입니다. 출력 버퍼는 대칭적인 구동 특성을 가지며 큰 전류를 소스 및 싱크할 수 있습니다. 입력으로 사용될 때 내부 풀업 저항이 활성화되면 포트는 외부 회로에 의해 로우로 풀링될 때 전류를 출력합니다. 재설정 프로세스 동안 시스템 클럭이 아직 시작되지 않은 경우에도 포트 A는 하이 임피던스 상태에 있습니다.
포트 B(PB7..PB0)
포트 B는 프로그래밍 가능한 내부 풀업 저항이 있는 8비트 양방향 I/O 포트입니다. 출력 버퍼는 대칭적인 구동 특성을 가지며 큰 전류를 소스 및 싱크할 수 있습니다. 입력으로 사용될 때 내부 풀업 저항이 활성화되면 포트는 외부 회로에 의해 로우로 풀링될 때 전류를 출력합니다. 재설정 프로세스 동안 시스템 클럭이 아직 시작되지 않은 경우에도 포트 B는 하이 임피던스 상태에 있습니다.
포트 B는 다른 특수 기능에도 사용할 수 있습니다.
포트 C(PC7..PC0)
포트 C는 8비트 양방향 I입니다. /O 포트에는 프로그래밍 가능한 내부 풀업 저항이 있습니다. 출력 버퍼는 대칭적인 구동 특성을 가지며 큰 전류를 소스 및 싱크할 수 있습니다. 입력으로 사용될 때 내부 풀업 저항이 활성화되면 포트는 외부 회로에 의해 로우로 풀링될 때 전류를 출력합니다. 재설정 프로세스 동안 시스템 클럭이 아직 시작되지 않은 경우에도 포트 C는 하이 임피던스 상태에 있습니다. JTAG 인터페이스가 활성화되면 리셋이 발생하더라도 핀 PC5(TDI), PC3(TMS) 및 PC2(TCK)의 풀업 저항이 활성화됩니다. 포트 C는 다른 특수 기능에도 사용할 수 있습니다.
포트 D(PD7..PD0)
포트 D는 프로그래밍 가능한 내부 풀 기능이 있는 8비트 양방향 I/O 포트입니다. 업 저항. 출력 버퍼는 대칭적인 구동 특성을 가지며 큰 전류를 소스 및 싱크할 수 있습니다. 입력으로 사용될 때 내부 풀업 저항이 활성화되면 포트는 외부 회로에 의해 로우로 풀링될 때 전류를 출력합니다. 재설정 프로세스 동안 시스템 클럭이 아직 시작되지 않은 경우에도 포트 D는 하이 임피던스 상태에 있습니다. 포트 D는 다양한 다른 특수 기능에도 사용될 수 있습니다.
RESET 리셋 입력 핀. 최소 임계 시간보다 오래 지속되는 낮은 레벨은 시스템 재설정을 유발합니다. 임계 시간에 대해서는 P36의 표 15를 참조하십시오. 지속 시간이 임계값 간격보다 짧은 펄스는 안정적인 재설정을 보장하지 않습니다.
XTAL1
역발진 증폭기의 입력 단자와 온칩 클럭 동작 회로입니다.
XTAL2
역진동 증폭기의 출력입니다.
AVCC
AVCC는 포트 A와 A/D 변환기의 전원 공급 장치입니다. ADC를 사용하지 않을 경우 이 핀을 VCC에 직접 연결해야 합니다. ADC를 사용할 때는 저역 통과 필터를 통해 VCC에 연결하십시오.
AREF
A/D의 아날로그 기준 입력 핀입니다. 오른쪽은 AVR 구조의 블록 다이어그램입니다
최고의 성능과 병렬성을 얻기 위해 AVR은 독립적인 데이터 및 프로그램 버스를 갖춘 Harvard 구조를 채택합니다. 프로그램 메모리의 명령은 1단계 파이프라인을 통해 실행됩니다. CPU는 하나의 명령어를 실행하는 동시에 다음 명령어를 읽습니다(이 문서에서는 프리패치라고 함). 이 개념은 단일 클록 주기 명령 실행을 가능하게 합니다. 프로그램 메모리는 온라인으로 프로그래밍할 수 있는 FLASH입니다.
빠른 액세스 레지스터 파일에는 32개의 8비트 범용 작업 레지스터가 포함되어 있으며 액세스 시간은 1클럭 주기입니다. 이는 단일 클록 사이클 ALU 작동을 가능하게 합니다. 일반적인 ALU 연산에서는 레지스터 파일에 있는 두 개의 피연산자를 동시에 접근하여 연산을 수행하고 그 결과를 레지스터 파일에 반환한다. 전체 프로세스에는 단 하나의 클럭 사이클만 소요됩니다.
레지스터 파일에는 효율적인 주소 작업을 달성하기 위해 데이터 공간의 주소를 지정하는 3개의 16비트 간접 주소 지정 레지스터 포인터로 사용할 수 있는 6개의 레지스터가 있습니다.
포인터 중 하나는 프로그램 메모리 조회 테이블에 대한 주소 포인터 역할도 합니다. 이러한 추가 기능 레지스터는 16비트 X, Y 및 Z 레지스터입니다.
ALU는 레지스터 간, 레지스터와 상수 간 산술 및 논리 연산을 지원합니다. ALU는 단일 레지스터 작업도 수행할 수 있습니다. 작업이 완료된 후 상태 레지스터의 내용이 업데이트되어 작업 결과를 반영합니다.
조건/무조건 점프 명령어와 호출 명령어를 통해 프로그램 흐름을 제어함으로써 전체 주소 공간을 직접 어드레싱한다. 대부분의 명령어 길이는 16비트입니다. 즉, 각 프로그램 메모리 주소에는 16비트 또는 32비트 명령어가 포함됩니다.
프로그램 메모리 공간은 부팅 프로그램 영역(부팅 영역)과 응용 프로그램 영역의 두 영역으로 구분됩니다. 두 영역 모두 읽기 및 읽기/쓰기 보호를 위한 전용 잠금 비트를 가지고 있습니다. 애플리케이션 영역에 쓰는 데 사용되는 SPM 명령어는 부트로더 영역에 있어야 합니다.
인터럽트 및 서브루틴 호출 중 반환 주소의 프로그램 카운터(PC)가 스택에 저장됩니다. 스택은 범용 데이터 SRAM에 위치하므로 그 깊이는 SRAM의 크기에 의해서만 제한됩니다. 재설정 루틴에서 사용자는 먼저 스택 포인터 SP를 초기화해야 합니다. 이 포인터는 I/O 공간에 위치하며 읽기와 쓰기 모두에 액세스할 수 있습니다. 데이터 SRAM은 5가지 다른 주소 지정 모드를 통해 액세스할 수 있습니다.
AVR 메모리 공간은 선형 평면 구조입니다.
AVR에는 유연한 인터럽트 모듈이 있습니다. 제어 레지스터는 I/O 공간에 위치합니다. 상태 레지스터에는 전역 인터럽트 활성화 비트가 있습니다. 각 인터럽트는 인터럽트 벡터 테이블에 독립적인 인터럽트 벡터를 가지고 있습니다. 각 인터럽트의 우선순위는 인터럽트 벡터 테이블의 위치와 관련됩니다. 인터럽트 벡터 주소가 낮을수록 우선순위가 높아집니다. I/O 메모리 공간에는 CPU 주변 장치, SPI 및 기타 I/O 기능을 위한 제어 레지스터 역할을 하는 직접 주소 지정이 가능한 64개의 주소가 포함되어 있습니다. 매핑된 데이터 공간은 레지스터 파일 뒤의 주소 0x20 - 0x5F입니다. 1. 모델 번호 바로 뒤의 문자는 전압 작동 범위를 나타냅니다. "L" 포함: 2.7-5.5V, 기본적으로 "L" 제외: 4.5-5.5V.
예: ATmega48-20AU에 "L"이 없으면 작동 전압이 4.5-5.5V임을 의미합니다.
2. 접미사의 숫자 부분은 지원되는 최고 시스템 시계를 나타냅니다. 예: ATmega48-20AU, "20"은 최대 20MHZ의 시스템 클럭을 지원할 수 있음을 의미합니다.
3. 접미사의 첫 번째(두 번째) 문자는 캡슐화를 나타냅니다. "P": DIP 포장, "A": TQFP 포장, "M": MLF 포장. 예: ATmega48-20AU, "A"는 TQFP 패키지를 나타냅니다.
4. 접미사의 마지막 문자는 적용 수준을 나타냅니다. "C": 상업 등급, "I": 산업 등급(납), "U" 산업 등급(무연). 예: ATmega48-20AU, "U"는 무연 산업용 등급을 나타냅니다. ATmega48-20AI, "I"는 납 함유 산업 등급을 의미합니다.
AVR 8-Bit MCU의 가장 큰 특징
다른 8-Bit MCU와 비교했을 때 AVR 8-Bit MCU의 가장 큰 특징은 다음과 같습니다.
·Harvard 구조, 1MIPS/MHz 고속 작업 처리 기능;
· 32개의 범용 작업 레지스터를 갖춘 초기능 축소 명령 세트(RISC)는 8051 MCU와 같은 처리용 단일 ACC로 인해 발생하는 병목 현상을 극복합니다.
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· 빠른 액세스 레지스터 뱅크 및 단일 주기 명령 시스템은 대상 코드의 크기와 실행 효율성을 크게 최적화합니다. FLASH의 일부 모델은 매우 크며 특히 고급 언어를 사용하는 개발에 적합합니다. >
· 출력용 PIC의 HI/LOW와 동일하며 40mA(단일 출력)를 출력할 수 있으며 입력으로 사용할 경우 3상 하이임피던스 입력 또는 풀-스테이트로 설정할 수 있습니다. 저항 입력을 높이고 10mA~20mA 전류를 싱크하는 기능이 있습니다.
· 이 칩은 다중 주파수 RC 발진기, 전원 켜기 시 자동 재설정, 감시, 시작 지연 및 기타 기능을 통합하여 주변 회로가 더 단순해지고 시스템이 더 안정적이고 신뢰할 수 있습니다.
· 대부분의 AVR 온칩 풍부한 리소스: E2PROM, PWM, RTC, SPI, UART, TWI, ISP, AD, 아날로그 비교기, WDT 등 .;
· ISP 기능 외에도 대부분의 AVR에는 쉽게 업그레이드하거나 애플리케이션을 파괴할 수 있는 IAP 기능도 있습니다. 현재 AVR은 다음 분야에서 널리 사용되고 있습니다:
· 에어컨 제어판
· 프린터 제어판
· 스마트 미터
· 스마트 손전등
· LED 제어 화면
· 의료 장비
· GPS
시장 관점에서 본 AVR 마이크로컨트롤러
· 비용 효율성: 대부분의 AVR 모델은 비용 효율성이 높습니다. 뛰어난 비용 효율성을 갖춘 모델에는 atmega48, atmega8, atmega16, atmega169P
· 공급: 범용 AVR 모델 공급. 모델 AVR 샘플링 및 공급에는 여전히 문제가 있습니다.
· 시장 점유율: 현재 AVR의 시장 점유율은 여전히 PIC 및 51만큼 좋지 않습니다. 그러나 AVR의 장점으로 인해 AVR의 시장 점유율은 지속적으로 확대되고 있으며 연간 사용량은 AVR의 비율도 증가하고 있습니다.
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